IPFS如何将一幅图片变成一个哈希值？

我之前给大家介绍过IPFS的工作原理，但其中仍然有一些细节并不是太清晰。今天我给大家更详细来介绍IPFS工作的完整流程。

我们从一幅图片开始，现在要把下面这幅图片上传到IPFS中。

我们假设用户已经在自己的电脑上安装了IPFS系统。上传成功后，整个过程可以表示为下面四个流程：

最终，我们会得到这个图片的哈希值：

QmQgQUbBeMTnH1j3QWwNw9LkXjpWDJrjyGYfZpnPp8x5Lu

在这个过程中，中间的两个流程Raw和Digest是做什么的呢？

当我们上传这幅图片时，它首先被转换成了Raw数据，也就是计算机能够读懂的原始数据，接着为了让这个原始数据能够用它的内容作为搜索标签，系统必须有一种办法能把这个原始数据变成一个唯一的标识符，这时系统用到了哈希函数。

哈希函数会将任何输入都转换成一个唯一的输出。如果输入数据中有任何一点变化则输出也会不同。

在这个例子中，Raw数据就是系统哈希函数的输入。如果输入的图片哪怕有任何一个像素发生了变化，则Raw数据就会发生变化，系统哈希函数的输出也会发生变化。

因此当我们发现哈希函数的输出值发生变化时，我们就知道哈希函数的输入发生了变化。这个特性可以被利用来判断原始数据是否被篡改过。

将Raw数据输入到IPFS系统的哈希函数得到的就是Digest数据。在IPFS里使用的哈希函数是一种被称为SHA256的哈希函数。

当系统得到了Digest数据后，会将这个数据转换为一个内容标识符（Content Identifier亦即CID）。这个CID就是用户用来在IPFS系统中搜索文件或数据所用的凭证。在这个例子中就是用户用来下载这幅图片所用的凭证。

IPFS系统将Digest数据转换为CID会用到被称为Multihash的函数。

那什么是Multihash呢？我们考虑下面这个情形：

如果未来的某一天，系统用来将Raw数据转换为Digest数据所用的SHA256哈希函数被破解了，意味着有人可以伪造一幅图片但给我们同样的CID。

这时IPFS系统肯定就不能再用SHA256这个哈希函数了，必须使用安全性更好的哈希函数比如SHA3。这时系统的整个流程就都要修改，以前产生的CID也不再有效。

可是在IPFS系统中，有海量的数据都是用原来那个流程处理的，这意味着所有这些数据都有被篡改的风险，这怎么办？

为了解决这个问题，IPFS就用了Multihash函数。Multihash让系统能够自己定义哈希函数，也就是说对一个输入数据，可以产生多个CID。

在这个例子中就是对这幅图片，我们可以产生多个CID。这个过程如下图所示：

从这个过程我们可以看到，实际上这个图片是被切分成了多个碎片，每一个碎片都转换成了一个Raw数据，一个Digest数据一个CID，然后所有这些碎片的CID最后被集成为一个IPLD即基于默克尔树的DAG对象。

那么这个图片是怎么被切分的呢？只要它的文件所占空间大于256Kb，它就会被切分成小块，每一块小于或等于256Kb。

我们可以用下面这条命令看这幅图片被切分的碎片：

ipfs object get Qmd286K6pohQcTKYqnS1YhWrCiS4gz7Xi34sdwMe9USZ7u

运行这条命令后，我们会看到这个图片被切成了15块，每一块都小于256Kb，每一小块都被转换成一个CID。

IPFS用IPLD（即DAG技术）管理所有这些小块碎片，将他们组合成一个Base CID。

以上就是IPFS工作的完整流程。

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本文来源：Filecoin社区
原文标题：IPFS如何将一幅图片变成一个哈希值？

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编译者/作者：Filecoin社区

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